Integridade Mecânica em uma Rede Hidrogéis Interpenetrante Dinâmica de Supramoléculas de Peptídeos–Polissacarídeos Suporta Chondrogênese Aumentada

A engenharia de tecidos exige estruturas inteligentemente projetadas que abarcam as propriedades dos tecidos-alvo em termos de propriedades mecânicas e bioativas. Uma estrutura ideal para a engenharia de um tecido cartilaginoso deve fornecer aos condócitos uma microarquitetura tridimensional favorável, além de possuir características mecânicas ótimas, como compressibilidade, dissipação de energia, endurecimento por deformação, etc. Neste estudo, utilizamos uma abordagem de design única para desenvolver um hidrogéis com uma rede interpenetrante dinâmica para servir como uma estrutura que apoia o crescimento e a diferenciação de condócitos. Um anfifílico inspirado em amiloides (1) foi auto-organizado para fornecer nanofibras com controle cinético e incorporado em uma rede polissacarídica covalentemente cruzada dinâmica de celulose carboximetil dialdeído (CMC-D) e quitosano carboximetil (CMCh) usando química de base de Schiff. A interação dinâmica não covalente desempenhou um papel fundamental em fornecer a modulação desejada na estrutura e nas propriedades mecânicas dos hidrogéis de rede dupla, que são imperativas para o design de estruturas cartilaginosas. A natureza adaptável suportou a extrusão induzida por cisalhamento do hidrogéis e facilitou várias funções celulares enquanto mantinha sua integridade. O potencial dos hidrogéis desenvolvidos de apoiar a chondrogênese in vitro foi explorado usando condócitos humanos. Evidências de crescimento celular melhorado e produção de ECM específica para cartilagem confirmaram o potencial do hidrogéis para apoiar a engenharia de tecidos cartilaginosos, enquanto reafirmavam a importância de mimetizar o microambiente biofísico para induzir a regeneração tecidual ideal.